Однако, сфокусируюсь я на CCL на основе смолы и препрегах с низкими потерями (Df) и низкой диэлектрической постоянной (Dk). Сюда включены покрытия, которые отличаются по более высокому Tg, лучшей химической стабильности, лучшей стабильностью размеров или какому-то иному фактору эффективности. Гибкие покрытия на основе полиимида затрагиваются вкратце. Требования для диэлектриков специальной разработанные для плат с высокой плотностью сборки или корпусов флип-чип, такие как диэлектрические пленки для встроенных слоев с микроотверстиями, препреги с лазерным сверлением и различные формы RCC для жестких основ, упоминаются вкратце для иллюстрации контраста между этими требованиями и высокопроизводительными CCL для второго уровня корпусирования.
Обзор рынка – Устройства
Применение высокопроизводительных покрытий достаточно разнообразно и растет в быстром темпе. Низкие Dk и/или Df – распространенные требования к производительности в добавок к многим другим, которые разделяют множество устройств. Устройства с высокопроизводительными покрытиями включают:
- Инфраструктура сотовой базовой станции (например, усилители мощности базовой станции)
- LNB (блок преобразователи с низким шумом)
- Печатные платы с полостями
- ВЧ-антенны
- Высокоскоростные цифровые объединительные платы
- Высокоскоростные маршрутизаторы
- Высокоскоростные серверы
- Высокоскоростные тестовые ПП
- RF и HF микроволновые платы и модули
- Высокоскоростные чип корпуса
- Оптоэлектронные устройства
- Инфраструктура спутникового телевидения
- Автомобильные системы предотвращения столкновений
Автомобильные системы предотвращения столкновений появились как высокочастотные устройства на 40 ГГц и выше (сегодняшняя самая современная радарная система на 77 ГГц), и этот сегмент очень быстро растет. Он также требует диэлектриков с очень низкими потерями.
Далее я привожу список коммерческих составов/конструкций высокопроизводительных покрытий, предлагаемых производителями:
• Тканное Е-стекло/ PPO
• ВТ/эпоксид
• Тканное Е-стекло/высокоскоростной эпоксид с низкими потерями
• Тканное SI-стекло, APPE термоотверждаемая смола
• Тканное E-стекло, керамически наполненные термоотверждаемый углеводород (полибутадиен)
• Тканное SI-стекло/ высокоскоростной эпоксид с низкими потерями
• Тканное стекло, керамически наполненный PTFE
• Тканное стекло, керамически наполненный термоотверждаемый материал
Второй уровень корпусирования: Требования к материалам и процессам и сравнение с первым уровнем корпусирования
Существует множество электрических, механических требований, требований по безопасности и охране окружающей среды для печатных плат, которые переходят в особые требования для диэлектриков, которые являются главной темой данной статьи в форма высокопроизводительных диэлектриков. Так же существуют, конечно, спецификации для проводников, обычно медных, такие как прочность на растяжение, удлинение, равномерность размеров (высота, ширина) и прочность на отрыв (адгезия к окружающему диэлектрическому материалу). Прочность на отрыв, конечно, зависит от природы химического и механического взаимодействия между медью и диэлектриком, и поэтому это влияет на медь, также, как и на диэлектрик, и на подготовку таких поверхностей для достижения желаемой прочности на отрыв.
По сравнению с требованиями первого уровня корпусирования, требования второго уровня корпусирования обычно не включают в себя технологичность посредством так называемого процесса полу аддиционной циркуляции, и они менее жесткие в отношении низких КТЭ, высокой химической и размерной стабильности. Требования, возникшие из производства печатных плат, включают совместимость по очистке от химических веществ (например, удаление наноса смолы с внутренних слоев меди с использованием перманганата калия) и совместимость с обычным механическим сверлением, а также с лазерным сверлением. Необходимо отметить, что в отрасли есть серьезное сопротивление существенному изменению процесса для принятия нового материала. Также критичными являются компромиссы между ценой и производительностью. Производитель печатных плат испробует все, чтобы избежать замены FR-4 на более дорогой высокопроизводительный ламинат, включая электрический редизайн платы, и перейдет на новое высокопроизводительное покрытие только в крайнем случае, особенно если существуют проблемы с обработкой.
Нет единого параметра качества высокопроизводительных материалов печатных плат. Параметры производительности возникают из требований конечного потребителя, нужд производства, и требований, вырастающих из характеристик полупроводника, определенных контрактным производителем. В зависимости от сложности и производительности схемы и в зависимости от конечного продукта складывается «наиболее критичный» список различных параметров производительности.
Источник: журнал The PCB Magazine Январь 2016